トランシーバーのデータシートの読み方

トランシーバーのデータシートは表だらけの20ページあり、リンクが機能するかどうかを決める3つの数値は、異なる名前や試験条件のもとに散らばっています。このページでは、データシートの標準的な構成をたどり、重要となる送信器、受信器、電気的特性、環境条件、管理系のパラメーターを説明し、「min/typ/max」という表記をベンダー間でそろえる方法を示したうえで、評価するすべてのモジュールについて記録すべきフィールドをまとめた統一仕様カードで締めくくります。

データシートの構成

セクション	内容	確認点
特長／用途	PMD、伝送距離、DDM、RoHS、MSA 準拠といった宣伝文句の箇条書き	記載されている PMD 名と規格（規格マップ）
注文情報	型番表：グレード、コネクター、DDM オプション	グレードを示す接尾辞（温度グレード、型番の構成）
絶対最大定格	電源、保存温度、損傷を与える入力パワー	受信器の損傷しきい値
推奨動作条件	Vcc、ケース温度、データレート、供給電流／電力	クラスとグレード（消費電力）
光学特性（送信器）	波長、パワー、OMA、消光比、スペクトル幅、アイ、TDECQ	最小値
光学特性（受信器）	受信感度、過入力、LOS しきい値、反射減衰量	どの BER・条件での値か
電気的特性	入出力振幅、インピーダンス、CDR、ジッター、制御ピン	ホストとの互換性
タイミング	t_init、t_off、t_on、LOS のアサート／ディアサート、DDM の更新間隔	起動時の挙動
デジタル診断	SFF-8472/8636/CMIS 準拠、校正方式、精度、アラームの初期値	校正と精度（精度）
ピン配置／機構図	MSA のピン配置、寸法、ラッチ、ヒートシンクに関する注記	ケージへの収まり
EEPROM の内容	出荷時の識別情報バイト、A0h の全ダンプが載ることもある	ベンダーフィールド、コンプライアンスコード（メモリーマップ）
法規制／信頼性	レーザークラス、CE/FCC/RoHS、MTBF、ESD 定格	—
改訂履歴	データシートのバージョン間での変更点	ファームウェアまたは仕様の変更

送信器のパラメーター

パラメーター	標準的な仕様（10GBASE-LR の例）	意味	落とし穴
中心波長	1260–1355 nm（公称 1310）	温度と経年変化を含めたレーザー λ の範囲	CWDM/DWDM の窓はより狭い。グレードの両極端で確認すること
スペクトル幅	−20 dB 幅 ≤ 1 nm（DFB）；RMS ≤ 0.85 nm（VCSEL 850）	線幅 → 分散ペナルティ	幅が広いと SMF での伝送距離が制限される
SMSR	≥ 30 dB	シングルモードの純度	—
平均送信パワー	−8.2 … +0.5 dBm	光ファイバーへの Pavg	バジェットを決めるのは最小値。「typ −3 dBm」は宣伝文句にすぎない
OMA	≥ −5.2 dBm	変調振幅 P1 − P0	Ethernet の規格は OMA を使うが、DDM が報告するのは平均パワー
消光比	≥ 3.5 dB	P1/P0	消光比が低いと必要な平均パワーが上がる。換算式は下記
アイマスクマージン／TDP	IEEE 準拠のマスク；TDP ≤ 3.2 dB	波形品質／分散ペナルティ	PAM4 では TDECQ ≤ 3.4 dB
RIN	≤ −128 dB/Hz（RIN12OMA）	レーザー雑音	高消光比のリンクで重要になる
Tx オフ時のパワー	≤ −30 dBm	TX_DISABLE の有効性	—

換算式：線形単位で Pavg = OMA × (ER + 1) / (2 × (ER − 1))。ER = 3.5 dB（2.24 倍）の場合、Pavg ≈ 1.3 × OMA/…、dB で表すと Pavg ≈ OMA + 1.2 dB です。詳細は単位と換算を参照してください。

受信器のパラメーター

パラメーター	標準的な仕様	意味	落とし穴
受信感度（平均）	BER 1e-12 で ≤ −14.4 dBm（10G LR）；ストレス条件で ≤ −10.6 dBm OMA	規定された BER で復号できる最弱信号	BER の基準に注意。25G 以上の仕様は前方誤り訂正前の BER 2.4e-4 または 1e-5 で示されることが多く、1e-12 の数値とは比較できない
ストレス受信感度	公称値よりストレスペナルティ分だけ悪化した値	ひずませた試験信号を使う、現実に近い数値	データシートに記載されないこともある
受信器の過入力／飽和	≥ +0.5 dBm	復号できる最強信号	40 km 用モジュールを 2 km 区間で使うと減衰器が必要になる（Rx パワーとリンクバジェット）
損傷しきい値	+3 … +5 dBm（絶対最大）	フォトダイオードを破壊するレベル	高出力の ER/ZR 端や増幅システムで注意
LOS のアサート／ディアサート	アサート ≤ −30 dBm、ディアサート ≥ −20 dBm、ヒステリシス ≥ 0.5 dB	LOS ピンが切り替わるタイミング	ディアサートが受信感度よりかなり高いと、ぎりぎりのリンクを見逃す
反射減衰量	≥ 12 dB（MMF）／26 dB（SMF APC システム）	光ファイバーへ戻る反射	—
受信波長範囲	1260–1600 nm	フォトダイオードの応答	BiDi や CWDM の受信器はフィルターされていることがある

リンクのパラメーター

パラメーター	内容	確認点
リンクバジェット／パワーバジェット	Tx 最小値 − 受信感度。例：10G LR、1e-12 で 6.2 dB	光ファイバー、コネクター、接続点、ペナルティ、マージンを差し引く（伝送距離表）
伝送距離	標準的な光ファイバーでの標準値	前提条件（OM3 対 OM4、0.4 dB/km の SMF など）
分散許容量	ps/nm（例：1550 nm、40 km で 800 ps/nm）	長距離 SMF リンクや DWDM で確認
ペナルティ	TDP、ストレスアイ、ジッター	IEEE 規格ではすでにバジェットに含まれているが、ベンダーの表では別掲されることがある

電気的特性とタイミング

パラメーター	標準値（SFP+/SFF-8431）	備考
電源	3.3 V ± 5 %；クラスごとの最大電流	消費電力
データレート	9.95–11.3 Gb/s（10G LR）／25.78 Gb/s／26.5625 GBd PAM4	マルチレート幅。範囲を下回るレートではロックしないことがある（速度とレート）
入力差動振幅	180–700 mVpp（SFI）	ホストの出力がこの範囲に収まる必要がある
出力差動振幅	300–850 mVpp	—
CDR	あり／バイパス可能／レート選択可能	CDR
t_init（電源投入から準備完了まで）	≤ 300 ms（SFP+）；CMIS モジュールは数秒	ホストは読み取り前にこの時間を待つ
t_off（TX_DISABLE アサート → 消灯）	≤ 10 µs	—
t_on（TX_DISABLE ネゲート → 点灯）	≤ 1 ms	—
LOS のアサート／ディアサート時間	≤ 100 µs	—
DDM の更新間隔	100 ms … 1 s	ホストのポーリングより遅い
ハードウェアピン	TX_DISABLE、TX_FAULT、RX_LOS、RS0/RS1、MOD_ABS；QSFP：ResetL、LPMode、IntL、ModSelL	SFP のハードウェア、QSFP のハードウェア

環境条件、信頼性、法規制

項目	確認点
ケース温度	0…70／−5…85／−40…85 °C（温度グレード）
湿度	5–85 %（または 95 %）RH、結露なきこと
MTBF	25 または 40 °C での時間数（Telcordia SR-332）。1–5 百万時間という数字はよくある宣伝文句であり、摩耗故障は MTBF に含まれない（故障）
ESD	データピンで HBM ≥ 1 kV、コネクターシェルで ≥ 2 kV
レーザー安全性	Class 1（IEC 60825-1）、CDRH 21 CFR 1040.10（ラベル）
適合規格	RoHS、CE、FCC、UL

管理系セクション

項目	意味
「SFF-8472 Rev 12.x compliant, DDM」	A2h の診断機能あり（SFF-8472）
内部校正／外部校正	ホストが生値をどう変換するか（校正）
DDM の精度	典型的にパワー ±3 dB、温度 ±3 °C、バイアス ±10 %（精度）
アラーム／警告の初期値	工場出荷時のしきい値（しきい値）
書き込み保護／パスワード	ユーザー領域が書き込み可能かどうか（書き込み保護）
CMIS バージョン、アプリケーション、VDM 対応	QSFP-DD/OSFP 向け（CMIS）

Min、typ、max と試験条件

バジェットには Tx の最小値と、最も悪い（マイナス側で最も小さい）受信感度を使います。 typ の数値は 25 °C でのサンプル1個の値であり、5年後に +70 °C で手にする個体の値ではありません。
BER の基準。 1G/10G/FC は 1e-12 で示します。25G、50G、100G、PAM4 の仕様は前方誤り訂正前の BER で示します（RS-FEC で 2.4e-4、一部の KP4 では 1e-5）。2.4e-4 における「受信感度 −10 dBm」は、1e-12 における「−14 dBm」より優れているわけではありません（FECを参照）。
OMA と平均パワー。 Ethernet の PMD は OMA で規定しますが、DDM が示すのは平均パワーです。比較する前に換算してください（単位を参照）。
温度範囲。 光学仕様が保証されるのは、そのグレードのケース温度範囲内です。−40…85 の個体は両極端でも数値が保たれますが、0…70 の個体はその範囲を超えると保証されません。
寿命末期。 IEEE のバジェットは寿命末期（EOL）の Tx 劣化を織り込んでいますが、ベンダーの「typ」には含まれていません。
光ファイバーの前提。 OM3 対 OM4 での伝送距離、0.4 対 0.35 dB/km の SMF、コネクターの計上（典型的に MMF で 1.5 dB、SMF で 0.5 dB × 2）。

2つのモジュールを比較する

同じ PMD、同じ規格条項か？（LR 対「LR 互換」対 LX）
同じグレード、同じケース温度範囲か？
同じ BER における Tx 最小値と受信感度 → バジェット。
消費電力の最大値とクラス → ケージへの収まり。
DDM：校正方式、精度、しきい値。
管理仕様の準拠とリビジョン。400G 以上では CMIS バージョン。
MSA の機構準拠、ラッチの種類、ヒートシンクの要否。
EEPROM の識別情報の方針：OEM コード、汎用、または設定可能（サードパーティ製光モジュール）。

統一仕様カード

評価済みのモジュールごとに、次のフィールドを記録してください。これらは CodingBox が読み取る項目、そしてスイッチが確認する項目と一対一で対応します。

フィールド	例	出典
ベンダー／型番／リビジョン	Acme / SFP-10G-LR-A / A2	ラベル、EEPROM
フォームファクター	SFP+	EEPROM バイト 0
PMD／規格	10GBASE-LR、IEEE 802.3 Cl. 52	コンプライアンスコード
データレート	9.95–11.3 Gb/s	データシート、BR nominal バイト
波長	1310 nm（1260–1355）	バイト 60–61
光ファイバー／コネクター	SMF、LC デュプレックス、UPC	コネクターバイト
伝送距離	10 km	長さバイト
Tx パワー最小／最大	−8.2 / +0.5 dBm	データシート
受信感度／過入力	1e-12 で −14.4 / +0.5 dBm	データシート
リンクバジェット	6.2 dB	算出値
電力クラス／最大電力	Level I / 1.0 W	バイト 64、データシート
ケース温度	0…70 °C	データシート、型番の接尾辞
DDM	あり、内部校正、±3 dB	バイト 92、データシート
管理仕様	SFF-8472 Rev 12.4	バイト 94
レーザークラス	Class 1	ラベル
コーディング	汎用／X 向けにコード化	EEPROM のベンダーフィールド
ファームウェア	1.02	ベンダー領域
評価結果	プラットフォーム Y、リリース Z、日付で合格	試験ログ

CodingBox では

カードの半分は EEPROM から得られます。CodingBox はフォームファクター、コンプライアンスコード、波長、長さ、電力クラス、DDM の種別と校正方式、管理仕様のリビジョン、ベンダー識別情報を一度の読み取りで取得し、code database がそれらを型番ごとに、データシートから得たフィールドとあわせて保存します（Check transceiverを参照）。

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